Ученые заставили нейроны мозга реагировать на слабый свет снаружи — Naked Science
23.10.2019
Васильев1 Сергей

Ученые заставили нейроны мозга реагировать на слабый свет снаружи

Усовершенствованная технология оптогенетики делает нейроны чувствительными к слабому свету и позволит изучать мозг без вскрытия черепа подопытных животных.

Оптогенетика позволяет контролировать нейроны светом
Оптогенетика позволяет контролировать нейроны светом / ©Inbal Goshen, Karl Deisseroth, PNAS

В последние годы наука о мозге получила в свое распоряжение новый мощный инструмент — оптогенетику, метод стимуляции нервных клеток узким лучом лазера. Она позволяет избирательно активировать интересующие ученых нейронные паттерны, заставляет животных двигаться, вмешиваясь в работу памяти, обучения и других функций мозга.

Однако оптогенетика требует получения ГМ-животных, в нужные нейроны которых внесены гены светочувствительных белков, и операции на черепе — для установки массива тонких нитей оптоволокна, через которые можно было бы воздействовать на клетки лазером.

Все это сложно и опасно: и неудивительно, что большой интерес привлекло сообщение команды Роберта Десаймона (Robert Desimone) — профессора Массачусетского технологического института и главы Института исследований мозга Макговерна. На проходящей в Чикаго ежегодной встрече американского Общества нейронаук ученые рассказали о возможности существенно облегчить подготовку оптогенетических исследований.

Ученые получили искусственный чувствительный белок SOUL, способный реагировать и менять конформацию в ответ даже на очень слабый и рассеянный свет. Инъекция белка в мозг подопытных макак сделала их нейроны чувствительными к такому излучению. Эксперименты показали, что вместо сложной операции по установки в череп оптоволоконных элементов достаточно обойтись небольшим отверстием, сквозь которое мозг освещается синим светом. Это заставляет активироваться нейроны на глубине вплоть до 5,8 миллиметра. Свет другой длины волны (оранжевый) вызывает обратный конформационный переход белка SOUL и торможение нейронов.

Авторы уверены, что более тонкий череп грызунов, таких как лабораторные мыши, и вовсе не понадобится сверлить, просвечивая его насквозь достаточно мощным источником излучения.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 17:42
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

Вчера, 18:00
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

10 часов назад
Илья Ведмеденко

Российские специалисты разрабатывают четырехдвигательную версию пассажирского Ил-114. Это позволит повысить дальность и грузоподъемность крылатой машины.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: